FR3105555A1 - Méthode de réparation d’une enveloppe, notamment d’un pressuriseur - Google Patents

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Abstract

Méthode de réparation d’une enveloppe, notamment d’un pressuriseur L’invention concerne une méthode de réparation d’une enveloppe apte à contenir un fluide sous pression, l’enveloppe comprenant une paroi (12) définissant une surface intérieure (14) et une surface extérieure (16) et délimitant au moins un orifice traversant (18), l’enveloppe comprenant une manchette initiale pour pénétrer l’enveloppe par l’orifice traversant (18). La méthode comprend les étapes suivantes : - retrait de la manchette initiale, - installation d’une nouvelle manchette (30) s’étendant entre une extrémité proximale (32) s’étendant dans l’orifice traversant (18) et une extrémité distale (34) s’étendant à l’extérieur de l’enveloppe, - réalisation d’une soudure (36) s’étendant dans l’orifice traversant (18) entre l’extrémité proximale (32) et la surface intérieure (14), la nouvelle manchette (30) et la soudure (36) formant ensemble un revêtement d’une surface transverse finale (28) de la paroi (12) délimitant l’orifice traversant (18). Figure pour l'abrégé : figure 5

Description

Méthode de réparation d’une enveloppe, notamment d’un pressuriseur
La présente invention concerne une méthode de réparation d’une enveloppe apte à fonctionner sous pression, plus particulièrement d’un pressuriseur d’un réacteur nucléaire, l’enveloppe comprenant une paroi définissant une surface intérieure et une surface extérieure de l’enveloppe, la paroi délimitant au moins un orifice traversant la paroi, l’enveloppe comprenant au moins une manchette initiale pour pénétrer l’enveloppe par l’orifice traversant.
Le document EP 2940694 B1 décrit un procédé de réparation d’une tuyère et d’une enveloppe de réacteur nucléaire comprenant le retrait d’un tube et la mise en place d’un nouveau tube, le nouveau tube étant soudé à une surface de beurrage de la paroi par une rainure de soudure.
Cependant, un tel procédé n’offre pas la possibilité d’une intervention depuis l’extérieur de l’enceinte sous pression. En effet, la géométrie du tube de remplacement, qui comprend un évasement venant en appui sur l’usinage réalisé dans la paroi de l’enceinte, ne permet pas une telle intervention depuis l’extérieur.
Un tel procédé nécessite ainsi une intervention depuis l’intérieur de l’enceinte sous pression, ce qui est particulièrement complexe à mettre en œuvre. Il est notamment nécessaire de dégager, à l’intérieur de l’enceinte sous pression, la place nécessaire à l’introduction et la mise en œuvre des différents outillages d’usinage, de soudage et de contrôle.
Un tel procédé nécessite en outre des outillages très complexes notamment avec renvois d’angle, multiplication des pivots, glissières et des moteurs associés pour permettre d’accéder à la zone à réparer.
Un but de l’invention est donc de proposer une méthode de réparation d’une enveloppe apte à fonctionner sous pression, simple à mettre en œuvre de manière à restaurer l’étanchéité de l’enveloppe.
Les étapes du procédé de l’invention sont réalisables depuis l’extérieur de l’enceinte sous pression grâce à une accessibilité améliorée de la zone sur laquelle la réparation est effectuée. En outre, un tel procédé ne nécessite pas d’outillages complexes pour accéder à la zone. Ainsi, le procédé de l’invention est plus simple à mettre en œuvre.
A cet effet, l’invention a pour objet une méthode de réparation du type précité, comprenant les étapes suivantes:
- retrait de la manchette initiale,
- installation d’une nouvelle manchette, la nouvelle manchette s’étendant entre une extrémité proximale et une extrémité distale, l’extrémité proximale s’étendant dans l’orifice traversant, l’extrémité distale s’étendant à l’extérieur de l’enveloppe,
- réalisation d’une soudure s’étendant dans l’orifice traversant au moins entre l’extrémité proximale de la nouvelle manchette et la surface intérieure de la paroi, la soudure étant liée à l’extrémité proximale de la nouvelle manchette,
la nouvelle manchette et la soudure formant ensemble un revêtement d’une surface transverse finale de la paroi délimitant l’orifice traversant.
Selon des modes particuliers de réalisation, la méthode comprend l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le retrait de la manchette initiale comprend la coupe d’une partie supérieure de la manchette initiale, la coupe étant réalisée sensiblement de niveau avec la surface intérieure;
- le retrait de la manchette initiale comprend le retrait d’au moins une partie inférieure de la manchette initiale et d’une portion de la paroi entourant la partie inférieure;
- le retrait de la partie inférieure de la manchette initiale et de la portion de la paroi entourant la partie inférieure est réalisée par carottage;
- la nouvelle manchette présente un diamètre extérieur strictement supérieur au diamètre extérieur de la manchette initiale;
- l’extrémité proximale de la nouvelle manchette est placée entre 35% et 65%, plus particulièrement entre 45% et 55%, de la distance entre la surface intérieure et la surface extérieure;
- la nouvelle manchette est soudée à la paroi;
- la soudure est réalisée par une technique de soudage dite « Temper bead welding »;
- au moins la surface transverse finale est chauffée à une température comprise entre 140°C et 160°C, plus particulièrement égale à 150°C, avant la réalisation de la soudure; et/ou
- la nouvelle manchette est frettée dans l’orifice traversant.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
la figure 1 est une vue en coupe schématique d’un fond d’une enveloppe traversée par une manchette initiale,
[Fig 3] [Fig 4] les figures 2, 3 et 4 sont des vues en coupe schématiques du fond de l’enveloppe de la figure 1 à différents stades d’une méthode de réparation selon un mode de réalisation de l’invention, et
la figure 5 est une vue en coupe schématique du fond de l’enveloppe de la figure 1 après réparation selon ledit mode de réalisation de l’invention.
Une partie d’une enveloppe 10 est représentée sur la figure 1.
L’enveloppe est adaptée à contenir un fluide tel que de l’eau sous pression, plus particulièrement à une pression supérieure ou égale à 100 bars, par exemple sensiblement égale à 150 bars.
L’enveloppe est, par exemple, un pressuriseur d’un réacteur nucléaire. Le fluide est, par exemple, le fluide primaire du réacteur nucléaire.
La partie de l’enveloppe est ici le fond, c’est-à-dire la partie inférieure de l’enveloppe selon la direction de la gravité locale Z.
L’enveloppe, ici le fond, comprend une paroi 12 définissant une surface intérieure 14 et une surface extérieure 16 de l’enveloppe.
La surface intérieure 14 est ici située au-dessus de la surface extérieure 16selon la direction de la gravité locale Z.
La paroi 12 délimite au moins un orifice traversant 18 la paroi 12.
L’orifice traversant 18 est délimité par une surface transverse initiale 19 de la paroi 12.
L’orifice traversant 18 s’étend selon la direction de la gravité Z.
L’orifice traversant 18 est cylindrique et présente comme axe de rotation un axe d’extension D. L’axe d’extension s’étend ici selon la direction de la gravité Z.
L’orifice traversant 18 présente un diamètre initial Di. Le diamètre initial Diest, par exemple compris entre 20 et 40mm, plus particulièrement égal à 32,5mm.
La paroi 12 comprend ici une couche principale 20 et avantageusement un revêtement 22.
La couche principale 20 présente une épaisseur de manière à ce que la paroi résiste à la pression du fluide dans l’enveloppe.
La couche principale 20 est, par exemple, en acier non ou faiblement allié, plus particulièrement comprenant moins de 2% de carbone et dont aucun élément d’addition ne dépasse 5%. La couche principale 20 est, par exemple, en acier 16MND5 ou 18MND5 ou A508 Cl 3. Lesdits aciers sont notamment utilisés pour les composants des centrales électro-nucléaires de type Réacteur à Eau Pressurisée (REP), et leurs caractéristiques sont données par les codes RCC-M et/ou ASME et les normes auxquelles ils se réfèrent.
Le revêtement 22 s’étend contre la couche principale 20 sur l’ensemble de la surface intérieure 14 de la paroi 12, de sorte à définir la surface intérieure 14 de la paroi 12.
Le revêtement 22 est prévu pour protéger la couche principale 20 de la corrosion par le fluide présent dans l’enveloppe.
Le revêtement 22 est, par exemple, réalisé en acier inoxydable, par exemple de type 309 ou de type 308, ou alternativement en alliage de nickel, tel que l’alliage 600 ou 690. Les caractéristiques de l’acier inoxydable ou de l’alliage de nickel sont données par les codes RCC-M et/ou ASME et les normes auxquelles ils se réfèrent.
L’enveloppe comprend en outre au moins une manchette initiale 24 pour pénétrer l’enveloppe par l’orifice traversant 18.
La manchette initiale 24 permet, par exemple, d’insérer un dispositif comme une canne chauffante à travers l’orifice traversant 18.
La manchette initiale 24 traverse l’orifice traversant 18 et s’étend en outre de part et d’autre de la paroi 12, c’est-à-dire que la manchette initiale 24 dépasse de la surface intérieure 14 et de la surface extérieure 16.
La manchette initiale 24 présente une forme générale de cylindre creux. Le diamètre extérieur du cylindre creux est sensiblement égal au diamètre initial Dide l’orifice traversant 18, de sorte qu’il n’y ait pas de jeu entre la manchette initiale 24 et les bords de l’orifice traversant 18.
La manchette initiale 24 présente un diamètre intérieur compris entre 20 et 25mm, plus particulièrement égal à 23 mm.
La manchette initiale 24 est réalisée en un alliage métallique apte à être soudé à la paroi 12.
Plus particulièrement ici, la manchette initiale 24 est en acier inoxydable, par exemple de type 304 ou 316, ou en alliage à base de nickel, par exemple de type alliage 600 ou 690.
Le matériau de la manchette est notamment choisi en fonction des conditions d’utilisation de ladite manchette.
La manchette initiale 24 est fixée, plus particulièrement soudée, à la paroi 12 au niveau de la surface intérieure 14.
Dans le présent exemple, l’enveloppe présente un défaut d’étanchéité, par exemple au niveau de la soudure de liaison entre ladite manchette initiale 24 et le revêtement 22. Ce défaut d’étanchéité est susceptible de conduire à un chemin de fuite du fluide contenu dans l’enveloppe entre la paroi 12 et la manchette initiale 24.
Une méthode de réparation d’une enveloppe telle que décrite en regard de la figure 1 va être décrite en regard des figures 2 à 5.
La méthode de réparation comprend les étapes suivantes:
- retrait de la manchette initiale 24,
- installation d’une nouvelle manchette, et
- réalisation d’une soudure.
Le retrait de la manchette initiale 24 comprend la coupe d’une partie supérieure de la manchette initiale.
La coupe est réalisée sensiblement de niveau avec la surface intérieure 14.
On entend ici par «sensiblement» à moins de 20 mm de la surface intérieure 14.
La coupe est réalisée par un outillage de coupe orbitale. L’outillage de coupe orbitale est, par exemple, à moteur pneumatique. Un tel outillage est, par exemple, commercialisé sous la marque COFIM ® ou PROTEM ®.
L’outillage est, par exemple, fixé sur une platine de référence.
La platine de référence est, par exemple, sur une ou des manchettes voisines de la manchette initiale 24 faisant l’objet de la réparation. Alternativement, la platine de référence est fixée sur tout point fixe disponible à proximité de la manchette initiale 24 objet de la réparation.
Cela permet une découpe la plus proche possible de la soudure de liaison entre le revêtement 22 et la manchette 14.
La partie supérieure de la manchette initiale 24 est ainsi séparée du reste de la manchette initiale 24 qui s’étend dans l’orifice traversant 18 et à l’extérieur de l’enveloppe.
La partie supérieure de la manchette initiale est, par exemple, ensuite extraite de l’intérieur de l’enveloppe.
Après coupe, la manchette initiale 24 restante s’étend sensiblement de niveau avec la surface intérieure 14, comme visible à la figure 2.
Le retrait de la manchette initiale comprend en outre le retrait d’au moins une partie inférieure 26 de la manchette initiale 24 et d’une portion 27 de la paroi 12 entourant la partie inférieure.
Le retrait de l’au moins une partie inférieure 26, ici de la partie inférieure 26, est réalisé après l’étape de coupe de la partie supérieure, la partie inférieure 26 correspondant à la partie restante de la manchette initiale 24 après l’étape de découpe.
Plus particulièrement, le retrait de la partie inférieure 26 de la manchette initiale 24 et de la portion 27 de la paroi 12 entourant la partie inférieure 26 est réalisée par carottage.
La portion 27 de la paroi 12 retirée comprend au moins l’ensemble de la portion de la paroi 12 entourant la partie inférieure 26 sur une profondeur radiale permettant le prélèvement de l’ensemble de la soudure de liaison entre le revêtement 22 et la manchette 24. On entend par profondeur radiale toute dimension à partir de la surface transverse initiale 19 selon une direction perpendiculaire à l’axe d’extension D de l’orifice traversant 18.
La soudure de liaison est, par exemple, ultérieurement expertisée.
La portion 27 de la paroi 12 retirée présente ici la forme d’un cylindre annulaire, présentant une épaisseur radiale, par exemple, supérieure ou égale à 12 mm. On entend par épaisseur radiale la distance entre le diamètre intérieur et le diamètre extérieur du cylindre annulaire.
Cela permet notamment de retirer tout défaut qui serait présent dans la paroi 12 à l’interface avec la manchette initiale 24.
Plus particulièrement, la partie inférieure 26 de la manchette initiale 24 et la portion 27 de la paroi 12 entourant la partie inférieure 26 sont prélevées par extraction d’une carotte constituée de ladite partie inférieure 26 et de ladite portion 27 de la paroi.
La carotte présente ici une forme cylindrique. L’axe de cylindre de la carotte est, par exemple, confondu avec l’axe d’extension D de l’orifice traversant 18.
Cette carotte peut être prélevée par procédé d’usinage mécanique et/ou électro-mécanique, typiquement par sciage ou électro-érosion.
La carotte est susceptible d’être ultérieurement analysée, par exemple, pour comprendre l’origine du défaut.
Comme visible à la figure 3, l’orifice traversant 18 est alors délimité par une surface transverse finale 28 de la paroi 12.
Il présente ici toujours comme axe de rotation l’axe d’extension D comme initialement.
Alternativement, la carotte prélevée est désaxée par rapport à l’axe d’extension D, l’axe de rotation de l’orifice traversant 18 après le carottage étant distinct de l’axe de rotation de l’orifice traversant 18 avant carottage.
L’orifice traversant 18 présente un diamètre strictement supérieur à son diamètre initial Di.
Après l’étape de retrait de la manchette initiale 24, l’orifice traversant 18 est ici dépourvu d’élément s’étendant en son sein comme visible sur la figure 3.
La méthode comprend alors, par exemple, une étape d’usinage de la surface transverse finale 28.
L’usinage est, par exemple, réalisé grâce à un outillage d’alésage pour reprise d’alésage. L’outillage d’alésage comprend, par exemple, un moteur sur lequel est montée une tête à aléser.
Cela permet notamment de réaliser un usinage de finition en vue de l’installation d’une nouvelle manchette.
La méthode comprend en outre, par exemple, une étape de contrôle non destructif de la paroi 12, plus particulièrement de la surface transverse finale 28.
Le contrôle est, par exemple, un contrôle visuel et/ou un contrôle par ressuage, c’est-à-dire qu’un pénétrant est déposé sur la surface à contrôler puis le pénétrant est éliminé par lavage de sorte que le pénétrant ne reste que dans les défauts éventuels, un révélateur étant ensuite avantageusement appliqué sur la surface à contrôler, le révélateur mettant en évidence le pénétrant résiduel dans les défauts éventuels.
Le contrôle visuel est réalisé à distance par un opérateur grâce à un endoscope.
Le contrôle par ressuage comprend l’observation des résidus éventuels du pénétrant, par exemple, à l’aide d’un endoscope.
Le contrôle est susceptible d’être réalisé avant et/ou après l’étape d’usinage.
Additionnellement, si nécessaire, une étape d’usinage est réalisée pour éliminer des défauts résiduels qui auraient été détectés pendant l’étape de contrôle.
La méthode comprend avantageusement une mesure précise du diamètre final Dfde l’orifice traversant 18.
Le diamètre final Dfest, par exemple, compris entre 35 et 50 mm.
Cela permet notamment de réaliser une nouvelle manchette sur mesure pour ledit orifice traversant 18, s’associant parfaitement avec le diamètre final Df, et permettant son frettage.
La nouvelle manchette 30 est alors installée, comme visible sur la figure 4, de sorte à s’étendre partiellement dans l’orifice traversant 18.
La nouvelle manchette 30 s’étend entre une extrémité proximale 32 et une extrémité distale 34.
La nouvelle manchette 30 s’étend principalement selon la direction de l’axe d’extension D. L’extrémité proximale 32 et l’extrémité distale 34 sont opposées selon la direction de l’axe d’extension D.
Plus particulièrement, la nouvelle manchette 30 est un cylindre creux ayant pour axe de rotation l’axe d’extension D.
La nouvelle manchette 30 présente une épaisseur mesurée selon une direction radiale par rapport à l’axe d’extension D supérieure ou égale à l’épaisseur de la manchette initiale 24.
La nouvelle manchette 30 est réalisée ici dans un alliage comprenant au moins 50% de nickel et au moins 25%, plus particulièrement au moins 30%, de chrome, par exemple en alliage 690.
Cela permet d’obtenir une manchette présentant une excellente résistance à la corrosion sous contrainte, en particulier en présence du fluide primaire d’un réacteur nucléaire.
L’extrémité proximale 32 de la nouvelle manchette 30 s’étend dans l’orifice traversant 18. L’extrémité distale 34 s’étend à l’extérieur de l’enveloppe.
L’extrémité proximale 32 de la nouvelle manchette est ici placée entre 35% et 65%, plus particulièrement entre 45% et 55%, de la distance entre la surface intérieure 14 et la surface extérieure 16. On considère pour cela le rapport de la moyenne de la distance de l’extrémité proximale 32 à chacune des surfaces intérieure 14 et extérieure 16 sur la périphérie de l’orifice traversant 18 sur la moyenne de la distance entre les surfaces intérieure 14 et extérieure 16 sur la périphérie de l’orifice traversant 18.
La liaison entre la nouvelle manchette 30 et l’enceinte 12 est soumise à des contraintes réduites par rapport au cas où la manchette serait placée plus proche d’une des deux surfaces extérieure ou intérieure 14, 16.
La nouvelle manchette 30 présente un diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre final Dfde l’orifice traversant 18.
La nouvelle manchette 30 présente un diamètre extérieur strictement supérieur au diamètre extérieur de la manchette initiale 24.
La nouvelle manchette 30 présente un diamètre intérieur, par exemple, compris entre 35 et 40 mm, par exemple, égal à 38mm.
Cela permet notamment l’absence de jeu entre la nouvelle manchette 30 et la surface transverse finale 28.
La nouvelle manchette 30 est frettée dans l’orifice traversant 18, par exemple par frettage mécanique, notamment par dudgeonnage, ou thermique, notamment grâce à de l’azote liquide.
La nouvelle manchette 30 est ensuite avantageusement soudée à la paroi 12, plus particulièrement au niveau de l’extrémité proximale 32.
Le soudage est réalisé par soudage à l’arc avec une électrode non fusible, par exemple en tungsten, autrement appelé soudage TIG de l’anglais «Tungsten Inert Gas».
Le soudage est réalisé avec un métal d’apport. Le métal d’apport est, par exemple, un alliage comprenant au moins 50% de nickel et au moins 25%, plus particulièrement au moins 30%, de chrome, par exemple en INCONEL® 52 ou équivalent.
Cela permet d’obtenir une excellente résistance à la corrosion sous contrainte, en particulier en présence du fluide primaire d’un réacteur nucléaire de type REP.
La soudure 36 est alors réalisée comme représenté sur la figure 5.
La soudure 36 s’étend dans l’orifice traversant 18 entre l’extrémité proximale 32 de la nouvelle manchette 30 et la surface intérieure 14 de la paroi 12. Plus particulièrement, la soudure 36 s’étend sur l’ensemble de la surface transverse finale 28 entre l’extrémité proximale 32 de la nouvelle manchette 30 et la surface intérieure 14 de la paroi 12.
La soudure 36 lie l’extrémité proximale 32 de la nouvelle manchette 30, sur la paroi 12.
La soudure 36 lie en outre l’extrémité proximale 32 de la nouvelle manchette 30 au revêtement 22, jusqu’à la surface intérieure 14.
La nouvelle manchette 30 et la soudure 36 forment ensemble un revêtement de l’ensemble de la surface transverse finale 28.
Cela permet notamment de garantir l’étanchéité de l’enceinte et la protection de l’acier de l’enceinte contre la corrosion du fluide primaire contenu.
La soudure 36 s’étend sensiblement de niveau avec la surface intérieure 14 de la paroi 12.
La soudure 36 est réalisée par soudage à l’arc avec une électrode non fusible, par exemple en tungsten, autrement appelé soudage TIG de l’anglais «Tungsten Inert Gas».
La soudure 36 est, par exemple, réalisée par la technique de soudage dite «Temper bead welding». Cela consiste dans le dépôt de cordons de soudure successifs dans lequel le dépôt d’un cordon affecte les propriétés métallurgiques de la zone chauffée ou d’un cordon de soudure effectuée précédemment, de manière à limiter le détensionnement ultérieur.
Plus particulièrement, la soudure 36 est ici réalisée à partir de l’extrémité proximale 32 de la nouvelle manchette 30 jusqu’à la surface intérieure 14.
Plus particulièrement, la soudure 36 est ici réalisée par dépôt d’une pluralité de cordons de soudure successifs. Les cordons de soudure sont déposés successivement en se superposant selon la direction de l’axe d’extensionD.
Chaque cordon de soudure correspond ici à une circonférence de l’orifice traversant 18.
Alternativement, chaque cordon de soudure correspond à une trajectoire rectiligne selon l’axe D, les cordons de soudure étant déposés successivement sur l’ensemble de la circonférence de la surface transverse finale 28.
La soudure 36 est alternativement réalisée par un cordon de soudure continu déposé en hélice selon la circonférence de l’orifice traversant 18, le cordon de soudure se formant au fur et à mesure selon la direction de l’axe d’extensionD.
La soudure 36 est réalisée avec un métal d’apport. Le métal d’apport est, par exemple, un alliage comprenant au moins 50% de nickel et au moins 25%, plus particulièrement au moins 30%, de chrome, par exemple en INCONEL® 52 ou 52M ou équivalent.
Un tel métal d’apport, notamment l’INCONEL®, est particulièrement adapté pour un soudage sur un alliage 690.
Cela permet en outre d’obtenir une excellente résistance de la soudure 36 à la corrosion sous contrainte, en particulier en présence du fluide primaire d’un réacteur nucléaire.
La soudure 36 est, par exemple, réalisé directement à la suite du soudage de la nouvelle manchette 30 sur la paroi 12.
Préalablement à la réalisation de la soudure 36 et, le cas échéant du soudage de la nouvelle manchette 30 sur la paroi 12, au moins la surface transverse finale 28 de la paroi est, par exemple, chauffée à une température donnée. La température donnée est, par exemple, comprise entre 140°C et 160°C, plus particulièrement égale à 150°C.
Plus particulièrement, la paroi 12 est chauffée sur toute son épaisseur entre la surface intérieure 14 et la surface extérieure 16 à proximité de l’orifice traversant 18, plus particulièrement sur une distance minimale à l’orifice traversant 18 au moins égale à l’épaisseur de la paroi 12.
Après chauffage, la paroi 12 est maintenue à la température donnée pendant une durée de stabilisation avant soudage. La durée de stabilisation est, par exemple, égale à 15 minutes.
Après réalisation de la soudure 36, la paroi 12 est maintenue à une température supérieure à la température donnée de la réalisation de la soudure 36, par exemple comprise entre 250°C et 300°C, pendant une période minimale de post-chauffage, par exemple égale à deux heures.
On réalise ainsi un traitement thermique après soudage. Cela permet notamment de dissiper l’hydrogène résiduel et de limiter le risque de l’apparition de défauts éventuels pendant ou après refroidissement.
La paroi 12 refroidit alors par refroidissement naturel de manière à atteindre la température ambiante.
La méthode comprend en outre une étape de reprise par usinage de la soudure 36, plus particulièrement d’une surface interne de la soudure 36.
La reprise par usinage est réalisée après retour de la paroi à la température ambiante.
La soudure 36 s’étend dans la continuité de la nouvelle manchette 30 à son extrémité proximale 32 jusqu’à la face interne 14.
La soudure 36 est superposable avec la nouvelle manchette 30 selon la direction de l’axe d’extension D.
La soudure 36 a ici la même épaisseur selon toute direction radiale perpendiculaire à l’axe d’extension D.
La méthode comprend, dans un mode de réalisation, une étape de contrôle non destructif après réalisation de la soudure 36.
Le contrôle après réalisation de la soudure 36 est réalisé après une durée donnée après retour de la paroi à la température ambiante. La durée donnée est, par exemple, de 48 heures.
Le contrôle après réalisation de la soudure 36 comprend un contrôle visuel et/ou un contrôle par ressuage et/ou un contrôle par ultrasons.
Le contrôle visuel est réalisé à distance par un opérateur grâce à un endoscope.
Le contrôle par ressuage comprend l’observation des résidus éventuels du pénétrant, par exemple, à l’aide d’un endoscope.
Le contrôle par ultrasons est réalisé à l’aide d’au moins une sonde à ultrasons.
Un bouchon 38 est fixé, plus particulièrement soudé, à l’extrémité distale 34 de la nouvelle manchette 30.
Le bouchon 38 présente une forme hémisphérique, de sorte que le diamètre accessible de l’hémisphère est soudé à l’extrémité distale 34 de la nouvelle manchette 30. Le diamètre accessible de l’hémisphère est superposable selon la direction de l’axe d’extension Z avec la nouvelle manchette 30.
Le bouchon 38 est réalisé ici dans un alliage comprenant au moins 50% de nickel et au moins 25%, plus particulièrement au moins 30%, de chrome, par exemple en alliage 690.
Cela permet d’obtenir un bouchon présentant une excellente résistance à la corrosion sous contrainte, en particulier en présence du fluide primaire d’un réacteur nucléaire.
Le soudage est réalisé par soudage à l’arc avec une électrode non fusible, par exemple en tungsten, autrement appelé soudage TIG de l’anglais «Tungsten Inert Gas».
Le soudage est réalisé avec un métal d’apport. Le métal d’apport est, par exemple, un alliage comprenant au moins 50% de nickel et au moins 25%, plus particulièrement au moins 30% de chrome, par exemple, en INCONEL® alliage 52 ou 52M.
Cela permet d’obtenir une excellente résistance à la corrosion sous contrainte, en particulier en présence du fluide primaire d’un réacteur nucléaire.
La méthode comprend, dans un mode de réalisation avantageux, une étape de contrôle non destructif de la fixation du bouchon, ici de la soudure entre la nouvelle manchette 30 et le bouchon 38.
Le contrôle de la fixation du bouchon comprend un contrôle visuel et/ou un contrôle par ressuage et/ou un contrôle par ultrasons et/ou un contrôle radiographique.
Le contrôle visuel est réalisé à distance par un opérateur grâce à un endoscope.
Le contrôle par ressuage comprend l’observation des résidus éventuels d’un pénétrant, par exemple, à l’aide d’un endoscope.
Le contrôle par ultrasons est réalisé à l’aide d’au moins une sonde à ultrasons.
Le contrôle radiographique est réalisé à l’aide d’au moins une source de rayonnement ionisant et d’au moins un radiogramme.
La nouvelle manchette 30 est apte à recevoir un équipement, autre que le bouchon 38, notamment une canne chauffante dans le cas de réparation d’une manchette de canne chauffante de pressuriseur de centrale électro-nucléaire de type REP.
Une telle méthode de réparation permet de restaurer l’intégrité de l’enveloppe 10 au niveau de la manchette, notamment en matière de tenue mécanique, notamment de retenue de la pression et de reprise de l’effet de fond, et d’étanchéité, notamment de suppression du chemin de fuite du fluide de l’intérieur de l’enceinte vers l’extérieur.
La réparation permet en outre, la possibilité de rendre la fonctionnalité initiale de la manchette, par exemple pour le passage d’une canne chauffante.

Claims (10)

  1. Méthode de réparation d’une enveloppe (10) apte à contenir un fluide sous pression, plus particulièrement d’un pressuriseur d’un réacteur nucléaire, l’enveloppe (10) comprenant une paroi (12) définissant une surface intérieure (14) et une surface extérieure (16) de l’enveloppe (10), la paroi (12) délimitant au moins un orifice traversant (18), l’orifice traversant (18) traversant la paroi (12), l’enveloppe (10) comprenant au moins une manchette initiale (24) pour pénétrer l’enveloppe (10) par l’orifice traversant (18), la méthode comprenant les étapes suivantes :
    - retrait de la manchette initiale (24),
    - installation d’une nouvelle manchette (30), la nouvelle manchette (30) s’étendant entre une extrémité proximale (32) et une extrémité distale (34), l’extrémité proximale (32) s’étendant dans l’orifice traversant (18), l’extrémité distale (34) s’étendant à l’extérieur de l’enveloppe (10),
    - réalisation d’une soudure (36) s’étendant dans l’orifice traversant (18) au moins entre l’extrémité proximale (32) de la nouvelle manchette (30) et la surface intérieure (14) de la paroi (12), la soudure (36) étant liée à l’extrémité proximale (32) de la nouvelle manchette (30),
    la nouvelle manchette (30) et la soudure (36) formant ensemble un revêtement d’une surface transverse finale (28) de la paroi (12) délimitant l’orifice traversant (18).
  2. Méthode de réparation selon la revendication 1, dans laquelle le retrait de la manchette initiale (24) comprend la coupe d’une partie supérieure de la manchette initiale (24), la coupe étant réalisée sensiblement de niveau avec la surface intérieure (14).
  3. Méthode de réparation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le retrait de la manchette initiale (24) comprend le retrait d’au moins une partie inférieure (26) de la manchette initiale (24) et d’une portion (27) de la paroi (12) entourant la partie inférieure (26).
  4. Méthode de réparation selon la revendication 3, dans laquelle le retrait de la partie inférieure (26) de la manchette initiale (24) et de la portion (27) de la paroi (12) entourant la partie inférieure (26) est réalisée par carottage.
  5. Méthode de réparation selon la revendication 3 ou 4, dans laquelle la nouvelle manchette (30) présente un diamètre extérieur strictement supérieur au diamètre extérieur de la manchette initiale (24).
  6. Méthode de réparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle l’extrémité proximale (32) de la nouvelle manchette (30) est placée entre 35% et 65%, plus particulièrement entre 45% et 55%, de la distance entre la surface intérieure (14) et la surface extérieure (16).
  7. Méthode de réparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la nouvelle manchette (30) est soudée à la paroi (12).
  8. Méthode de réparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle la soudure (36) est réalisée par une technique de soudage dite «Temper bead welding».
  9. Méthode de réparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle au moins la surface transverse finale (28) est chauffée à une température comprise entre 140°C et 160°C, plus particulièrement égale à 150°C, avant la réalisation de la soudure (36).
  10. Méthode de réparation selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle la nouvelle manchette (30) est frettée dans l’orifice traversant (18).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4440339A (en) * 1980-06-19 1984-04-03 Hitachi, Ltd. Method of repairing housing of control rod driving system
JPH02128195A (ja) * 1988-11-09 1990-05-16 Hitachi Ltd 原子炉中性子束モニタハウジングの補修方法
EP2940694B1 (fr) 2012-12-28 2018-03-07 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Procédé de réparation de base de tuyau et cuve de réacteur nucléaire

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